Skip to main content
Ta strona jest wyświetlana przy użyciu automatycznego translatora. Czy chcesz wyświetlić ją w języku angielskim?

Angiografia mózgu z AI

Annette Birkhold | Wynalazcy Roku Siemens | Nowicjusz

Wada tętniczo-żylna (AVM) to choroba naczyniowa nieregularnie połączonych tętnic i żył, która zakłóca przepływ krwi i krążenie tlenu. W dotkniętym obszarze ciała tętnice i żyły nie rozgałęziają się w drobne naczynia włosowate, tak jak u zdrowych ludzi; zamiast tego rosną razem w złożonej plątaninie naczyniowej. AVM mogą występować w całym ciele, ale są szczególnie trudne medycznie w mózgu. „Taka wada rozwojowa mózgu może być przyczyną różnych deficytów neurologicznych, a nawet krwotoku mózgowego. To, jak niebezpieczne jest w poszczególnych przypadkach i jak najlepiej leczyć, zależy jednak od dokładnej anatomii plątaniny naczyniowej. Czasami możliwa jest terapia lekowa, ale czasami konieczna jest operacja: na przykład, gdy tanglecausa powoduje wzrost ciśnienia krwi tak wysoko lokalnie, że naczynia mogą pęknąć” - wyjaśnia Annette Birkhold, Wynalazca Roku 2024 w kategorii Nowicjusz. „Mój wynalazek wspiera leczenie pacjentów przez lekarzy szczegółowymi obrazami 3D i 4D tętnic i żył. Może być również stosowany w diagnostyce i planowaniu leczenia pacjentów z AVM i innych chorób naczyniowych”.

Spojrzenie w mózg

Woman with short hair in white shirt and black jacket smiling softly against white wall, gazing left.

Naczynia krwionośne można badać za pomocą angiografii. W angiografii mózgu cewnik jest najpierw wprowadzany do tętnicy pachwinowej, a następnie pod zdjęciem rentgenowskim jest popychany do naczyń w szyi. Środek kontrastowy (lub barwnik) jest następnie wstrzykiwany do krwioobiegu, wypełniając naczynia i sprawiając, że naczynia są widoczne pod promieniami rentgenowskimi. Stosując procedurę obrazowania podobną do CT, ale przy użyciu systemu angiografii, tworzony jest szczegółowy trójwymiarowy obraz naczyń krwionośnych wypełnionych kontrastem.

„Anatomia AVM może być bardzo złożona. Często można go wizualizować w całości tylko wtedy, gdy środek kontrastowy jest wstrzykiwany jeden po drugim w różnych punktach. Jest to możliwe tylko przy kilku angiografiach” - wyjaśnia Annette. „Moja metoda służy do synchronizacji danych obrazu z kilku angiografii i łączenia ich w jeden model”. Tworzy to szczegółową i kompleksową reprezentację 3D wszystkich naczyń krwionośnych zaangażowanych w AVM oraz wideo 4D, które pokazuje, jak środek kontrastowy porusza się przez naczynia w czasie.

Wsparcie terapeutyczne

Te obrazy 4D mogą wspierać lekarzy prowadzących podczas całego procesu planowania i wdrażania leczenia. Podczas planowania szczególnie ważne jest, aby zrozumieli, co dzieje się w centrum AVM, nidus. „Obraz 4D umożliwia skupienie się na przedziale czasowym, gdy środek kontrastowy przechodzi przez nidus i blokuje wszystko, co dzieje się przed lub po” - mówi Annette. „To wyjaśnia, które tętnice znajdują się przed nidusem, a które żyły są za nim”.

Jeśli potrzebna jest terapia wewnątrznaczyniowa - minimalnie inwazyjna procedura polegająca na zamknięciu naczyń nidus - obraz 4D pomaga z wyprzedzeniem określić drogę przez naczynia do nidus. Podczas zabiegu, gdy cewnik jest ponownie wpychany do obszaru docelowego i monitorowany za pomocą ciągłego obrazowania rentgenowskiego 2D, obraz 4D może być również wyświetlony i zapewnić chirurgowi dodatkowe wskazówki.

Screenshot of data visualization with colorful bar graphs and pie charts on a dark background

Szacowanie lokalnego ciśnienia krwi za pomocą symulacji

A woman with short hair is standing in front of a white wall, wearing a black dress and looking to the left.

„Ten szczegółowy model AVM, cyfrowego bliźniaka, oferuje również możliwość zapewnienia większego wsparcia przy użyciu metod matematycznych. „Pracujemy nad modelami wykorzystującymi sztuczną inteligencję i symulację przepływu do oszacowania ciśnienia krwi w naczyniach” - mówi Annette. „Będziemy w stanie dostarczyć jeszcze więcej informacji w przyszłości o tym, gdzie mogą wystąpić niebezpieczne pęknięcia naczyń w AVM”.